Was macht das Schleifen (Schälen) zum besten Verfahren für die Untergrundvorbereitung?

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Entgegen der weit verbreiteten Meinung, dass eine sehr grobe Oberfläche, aufgrund einer sogenannten "Verkrallung", die beste Scherfestigkeit ergeben müsste, zeigen Untersuchungen der AMPA (Amtliche Material-Prüfanstalt für das Bauwesen) in Kassel, dass die scheinbar "glatte" Oberfläche durch Schleifen (Schälen) bessere Scherfestigkeitswerte erzeugt. Bereits vor einigen Jahren wurde durch die AMPA in Kassel bei Untersuchungen festgestellt, dass bei der Sanierung von Autobahnbrücken durch Fräsen Mikrorisse bis zu 15 mm Tiefe entstehen, die dafür verantwortlich sind, dass die Haftzugfestigkeit des Betons weit unter die zulässigen Werte für eine neue Beschichtung absinkt. Seit dieser Untersuchung gibt es in den Hessen Mobil-internen Regelungen/Ergänzungen folgende Vorgabe: "Aufgrund mehrfach aufgetretener Schäden im Rahmen von Bauwerksinstandsetzungen ist großflächiges Fräsen der Betonoberfläche als Oberflächenvorbereitung nicht mehr anzuwenden."1 HTC hat im September dieses Jahres in Zusammenarbeit mit der AMPA in Kassel Vergleichsuntersuchungen zwischen HTC Schleiftechnik (Schältechnik), Kugelstrahlen, Fräsen und Hochdruckwasserstrahlen (HDW) mit folgenden Ergebnissen durchgeführt:

1. Kugelstrahlen:

Beschichtungen lassen sich in der Regel mit Kugelstrahlen nicht abtragen.

2. Schleifen (Schälen):

a) Beschichtungen lassen sich mit HTC Schleifmaschinen und HTC T-Rex Schäl-Werkzeugen sehr gut entfernen. Die Flächenleistung liegt mit einer HTC 950 RX bei ca. 20-60 m²/h und ist abhängig von der Härte und der Dicke der Beschichtung sowie der Ebenheit der Betons. Die AMPA Untersuchung kommt zu dem Ergebnis, dass Schleifen (Schälen) unter Berücksichtigung der Kosten und der Flächenleistung das wirtschaftlichste Verfahren ist.

b) Die Haftzugwerte nach dem Schleifen (Schälen) sind sehr gut, der Beton ist damit gleichzeitig optimal für eine neue Beschichtung vorbereitet. Die AMPA Untersuchung bestätigt, dass Schleifen (Schälen) keine Betonschäden in Form von Mikrorissen im Gefüge verursacht.

c) Die guten Haftzugwerte nach dem Schleifen (Schälen) lassen sich laut AMPA durch einen zusätzlichen Kugelstrahlgang für eine Beschichtung nicht weiter verbessern.

d) Der Auftrag einer Grundierung ist auf die "glatt" geschliffene (geschälte) Oberfläche, mit sehr guten Haftzugergebnissen, problemlos möglich.

e) Die Rauhtiefe der geschliffenen (geschälten) Oberfläche liegt weit unter 1,5 mm, so dass nach ZTV-ING keine zusätzliche, kostspielige Kratzspachtelung erforderlich ist.

f) Scherfestigkeits-Untersuchungen durch die AMPA ergaben für das Schleifen (Schälen) bessere Werte, als für das bisher favorisierte HDW Handlanze-Verfahren.

3. Fräsen (inkl. zusätzlichem Kugelstrahlen):

a) Selbst 10 mm starke Beschichtungen, lassen sich mit einer Fräse mühelos abtragen, allerdings liegen die Haftzugwerte des Betons danach unterhalb der für eine Beschichtung vorgeschriebenen Werte.

b) Der Begriff Fräsen verharmlost das Verfahren, es ist vielmehr ein Meißeln und der Beton wird mit Mikrorissen geschädigt, die ursächlich für die schlechten Haftzugwerte sind. Aus diesem Grunde ist Fräsen in Hessen (auf statischen Bauwerken wie z.B. Brücken) zur Untergrundvorbereitung nicht mehr zugelassen.²

c) Es ist ein zusätzlicher Kugelstrahlgang erforderlich, der einen Großteil der durch das Meißeln gelockerten Betonoberfläche abträgt.

d) Die Rauhtiefe einer gefrästen Oberfläche liegt über 1,5 mm, so dass nach ZTV-ING eine zusätzliche, Material- und Arbeitszeit aufwendige Kratzspachtelung erforderlich ist.

4. Hochdruckwasserstrahl (HDW) (inkl. zusätzlichem Kugelstrahlen):

a) Entgegen der weitverbreiteten Meinung, ergaben Untersuchungen durch die AMPA, dass die kraterartige Oberflächenstruktur von HDW Handlanze nicht zu einer hohen Scherfestigkeit führen und eine durch Schleifen (Schälen) und Kugelstrahlen vorbereitete Fläche die besten Scherfestigkeitswerte ergibt.

b) HDW ist ein teures Verfahren mit einer geringen Flächenleistung. HDW Handlanze ist zudem eine gefährliche Schwerstarbeit durch den hohen Rückstoß und die erforderliche Schutzkleidung.

c) Das Verfahren braucht sehr viel Wasser, welches Aufwändig auf die Baustelle zum Teil in Tankwagen gebracht werden muss.

d) HDW erzeugt ein Menge Schlamm aus Beschichtung und Beton sowie Schmutzwasser, welches aufgefangen und aufwendig gefiltert und aufbereitet werden muss, bevor es in das Abwasser geleitet werden darf.

e) Die Rauhtiefe einer entschichteten HDW Oberfläche liegt über 1,5 mm, so dass nach ZTV-ING eine zusätzliche, Material- und Arbeitszeitaufwendige Kratzspachtelung erforderlich ist.

Weitere Einsatzbereiche der Schleiftechnik

Durch Schleifen (Schälen) der Oberfläche können nicht nur Beschichtungen entfernt werden.

a) Mit Schleiftechnik können z. B. Regenschäden, die beim Beton verlegen entstanden sind, eingeebnet werden.

b) Schlecht geglättete Böden können sehr schnell mit Schleiftechnik wieder für den nächsten Arbeitsschritt aufbereitet werden.

c) Betonböden, deren Oberfläche über die Jahre geschädigt wurde, können wieder neuwertig saniert werden.

d) Bereits 5–7 Tage nach dem Verlegen kann ein neuer Betonboden zu einem HTC Superfloor Boden geschliffen und poliert werden, wodurch die Bauzeit um mehrere Wochen verkürzt werden kann.

Die AMPA kommt bei der wirtschaftlichen Betrachtung zu dem Ergebnis, dass auf Brücken mit einer Altbeschichtung, aufgrund der Kosten und der Zeitersparnis, Schleifen (Schälen) das wirtschaftlichste Verfahren bei der Untergrundvorbereitung ist. Die AMPA Untersuchungsergebnisse lassen sich auf andere Betonbauwerke wie z. B. Parkhäuser übertragen, wo Schleifen (Schälen) sich als Verfahren zum Entfernen von Altbeschichtungen bereits etabliert hat.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen im Bereiche der Renovierung von Industriehallen, Baumärkten und Flugzeughangars, letztlich überall da, wo im Rahmen einer Renovierung Altbeschichtungen abgetragen werden müssen.

Literatur

1. Handbuch Hessen Mobil, Straßen- und Verkehrsmanagement, 2.4.2 Brücken- und Ingenieurbau, Tunnelbau, Seite 45.]
2. siehe ebd.